GPL e GNL il futuro dei combustibili fossili

La guerra in Ucraina ha messo in evidenza la forte dipendenza di alcuni Paesi europei dal gas russo. L’interruzione da parte di questi ultimi delle forniture come ripercussione per il sostegno all’Ucraina e le sanzioni imposte dalla Comunità europea alla Russia per l’avvio delle ostilità, hanno provocato un aumento sensibile dei prezzi e messo in crisi le economie fortemente dipendenti, come Italia e Germania.

Per uscire da questa situazione, i Paesi europei si sono attivati per diversificare le loro fonti di energia e per ridurre drasticamente la dipendenza dalla Russia.
Sono aumentati così gli investimenti in infrastrutture per la produzione di energia da fonti alternative e tra queste il GPL (Gas di Petrolio Liquefatto) e il GNL (Gas Naturale Liquefatto).
Ciò è stato possibile grazie a nuove alleanze energetiche con nuovi fornitori come gli Stati Uniti, il Qatar e l’Australia.

Ma di cosa si tratta esattamente?
GPL, acronimo di Gas di Petrolio Liquefatto, è un composto chimico costituito da idrocarburi semplici come il propano (C3H8) e il butano (C4H10), più piccole percentuali di altri gas.

Si ottiene principalmente attraverso due processi di lavorazione: la raffinazione del petrolio greggio e la lavorazione del gas naturale.

Nel primo caso, attraverso il processo di distillazione frazionata all’interno della torre di distillazione in raffineria, il greggio viene separato in vari componenti (frazioni) in base a differenti temperature di ebollizione.
Gli idrocarburi più leggeri, come il propano e il butano, evaporano a temperature piuttosto basse per questo vengono raccolte nella parte superiore della torre di frazionamento.
A questo punto, i gas vengono purificati per eliminare i solfati in modo da ottenere un prodotto finale puro, sottoposti a compressione per ridurne il volume e liquefatti per facilitarne il trasporto e lo stoccaggio.

Per il processo di liquefazione, bisogna sapere che il propano diventa liquido a -42 °C (a pressione atmosferica) mentre a temperatura ambiente (circa 20 °C) serve una pressione di circa 8-9 bar; il butano a -0.5 °C (a pressione atmosferica) mentre a temperatura ambiente (circa 20 °C) per liquefarlo serve una pressione di circa 2-3 bar.
Essendo il GPL commerciale una miscela di propano e butano, la temperatura di liquefazione varia a seconda delle proporzioni dei due gas nella miscela, utilizzando comunque pressioni moderate per mantenerlo liquido a temperatura ambiente.

Nel secondo caso, dopo l’estrazione del gas naturale dal pozzo, questo viene trattato per rimuovere zolfo, anidride carbonica, acqua e altre sostanze contaminanti.
In un impianto di frazionamento il gas viene ulteriormente trattato per separare le componenti principali. Infatti, i gas estratti dal pozzo sono costituiti principalmente da metano e in parti più piccole da butano e propano. A questo punto, come nel caso precedente, avviene la compressione e il raffreddamento per liquefare e stoccare il propano e il butano.

Le applicazioni dei Gas di Petrolio Liquefatto sono tantissime e vanno dal riscaldamento domestico e industriale alla cottura in abitazioni e attività commerciali, oppure per l’autotrazione come carburante per i veicoli visto che la sua combustione è più pulita rispetto a quella di altri idrocarburi come benzina e diesel.

I gas utilizzati in questa miscela hanno un elevato rendimento energetico e un’enorme facilità di combustione. La loro liquefazione permette di occupare un volume di circa 250 volte inferiore a quello che essi occupano allo stato gassoso facilitando così il loro trasporto e stoccaggio. La loro diffusione deriva dal fatto che non avendo al loro interno prodotti solforosi e solidi realizzano combustioni estremamente pulite ché non rilasciano prodotti dannosi per la salute e per l’ambiente. Essendo questi gas incolore e inodore vengono sottoposti a un processo di odorizzazione attraverso il quale viene aggiunto uno speciale additivo chimico, l'etantiolo, che conferisce loro un odore particolarmente sgradevole così da essere facilmente percepibili.

GNL, acronimo di Gas Naturale Liquefatto, è composto principalmente da metano (CH4) con piccole quantità di etano, propano, butano e altri idrocarburi.
Al contrario del butano e del propano contenuti nei GPL, il metano richiede temperature molto più basse per essere liquefatto, circa -162 °C (a pressione atmosferica).
Il vantaggio della sua liquefazione è però indiscutibile perché riduce di circa 600 volte il proprio volume rispetto a quando lo si trova in forma gassosa. La sua liquefazione richiede impianti specializzati, grandi navi metaniere per il suo trasporto e infrastrutture per la sua rigassificazione una volta giunto a destinazione.

Il trasporto dei GNL risulta più complesso rispetto a quello dei GPL perché sia i serbatoi che le navi per il trasporto devono avere contenitori criogenici, in grado di mantenere la temperatura molto al di sotto dello zero assoluto.

Sono inoltre necessari impianti di rigassificazione che riscaldano il gas lentamente per riportarlo allo stato gassoso in modo da poter essere distribuito tramite le reti dei gasdotti ai consumatori finali.

Gli usi dei GNL sono molteplici: produzione di elettricità nelle centrali elettriche in alternativa al carbone e petrolio più inquinanti, riscaldamento e cottura domestici, trasporto come carburante per navi e camion essendo meno inquinante del diesel, processi industriali per la produzione di fertilizzanti, prodotti chimici e altro.

I vantaggi sono dovuti al ridotto inquinamento, all’alta densità energetica e al fatto che è possibile trasportarli via mare diversificando così le fonti di approvvigionamento e migliorando la sicurezza energetica.

Inoltre, i GNL sono considerati combustibili ponte nella transazione verso fonti energetiche più sostenibili come vento, acqua e sole.